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Os pesquisadores crescem deprodução organoids da serpente no laboratório

Os pesquisadores do grupo de Hans Clevers no instituto de Hubrecht (KNAW), em uma colaboração internacional, desenvolveram um método para crescer pilhas da glândula do veneno da serpente como organoids. Estas mini glândulas laboratório-crescidas produzem e segregam as toxinas activas encontradas no veneno da serpente. Os organoids da glândula do veneno da serpente podem ser crescidos da espécie múltipla e ser mantidos no laboratório indefinidamente. Esta nova tecnologia mantem a grande promessa de reduzir o impacto devastador e de explorar os segredos do veneno da serpente. Os resultados desta pesquisa foram publicados na pilha do jornal científico no 2ó janeiro.

A obscuridade e a parte positiva de serpentes e seu veneno fascinaram a humanidade por milênio. A mordida de cobra mata mais de 100,000 povos (e inutilizações 400.000 indivíduos calculados) cada ano, quando muito mais sofrerem do ophidiophobia, um medo anormal das serpentes. Contudo, suas toxinas são igualmente uma fonte rica para medicinas novas e foram usadas já para tratamentos em Grécia antigo. Desde então, muitas drogas foram inspiradas pelo veneno da serpente, incluindo as drogas que a hipotensão que abaixa drogas e impede sangrar. Ainda, mesmo na medicina moderna, foi desafiante explorar inteiramente o veneno da serpente para finalidades da revelação da droga e proteger povos contra seu potencial letal. Alguns obstáculos principais são o processo incómodo e perigoso de serpentes de ordenha e a dificuldade de estudar e de alterar factores do veneno nas glândulas da serpente.

Nove serpentes diferentes

Três alunos de doutoramento que trabalham no grupo de Hans Clevers no instituto de Hubrecht em Utrecht, os Países Baixos, foram inspirados pelos sucessos dos seus colegas das mini-versões crescentes de órgãos mamíferos no laboratório, chamadas organoids. Quiseram saber se este trabalharia para reptilians também, e se puderam poder produzir o veneno no laboratório. Estabelecem uma colaboração com os peritos da serpente em Leiden, em Liverpool e em Amsterdão para recolher as glândulas do veneno de 9 serpentes diferentes e tentaram crescer versões diminutas destas glândulas em um prato.

Temperatura corporal

Depois que algum tweaking das circunstâncias usadas para crescer organoids humanos, os pesquisadores desenvolveu uma receita que apoie o crescimento das glândulas do veneno da serpente indefinidamente. “A similaridade entre as condições do crescimento para o ser humano e tecidos da serpente era staggering, com a diferença principal que está a uma temperatura”, diz Jens Puschhof (instituto de Hubrecht). Desde que a temperatura corporal das serpentes é mais baixa do que aquela dos seres humanos, os organoids da glândula do veneno cresceram somente em umas mais baixas temperaturas; 32ºC em vez de 37ºC.

Toxinas activas

Através de um microscópio de alta resolução, os pesquisadores observaram que as pilhas dos organoids estão enchidas com as estruturas densas que se assemelham ao veneno que contem as vesículas das glândulas do veneno. Certamente, as várias análises mostraram que os organoids produzem a grande maioria de componentes do veneno, ou as toxinas, feitas pelas serpentes. Pela primeira vez, os pesquisadores podiam estudar a produção da toxina das pilhas individuais na glândula do veneno.

Nós sabemos de outros sistemas secretory tais como o pâncreas e o intestino que especializaram tipos da pilha fazem subconjuntos das hormonas. Agora nós vimos pela primeira vez que esta é igualmente a caixa para as toxinas produzidas por pilhas da glândula do veneno da serpente.”

Joep Beumer, instituto de Hubrecht

Além, os pesquisadores encontraram que isso mudar os factores no media do crescimento dos organoids poderia mudar a composição do veneno, dando lhes o controle sobre o tipo do veneno que é produzido. Em um esforço colaborador, mostraram que as neurotoxina produzidas pelos organoids são activas e podem obstruir o despedimento do nervo em vários sistemas da pilha, similar às neurotoxina produzidas pelas serpentes elas mesmas.

Antivenenoso e drogas

Os resultados dos pesquisadores podem ter conseqüências de grande envergadura. O veneno produzido pelos organoids do veneno da serpente podia ser usado para a produção do antivenenoso assim como para a revelação visada de drogas veneno-baseadas novas. Uns estudos mais adicionais são em andamento desenvolver no futuro estas aplicações. Além, que cresce o reptilian organoids sugere pela primeira vez que os tecidos de outros animais vertebrados (tais como lagartos, ou peixes) poderiam igualmente ser crescidos esta maneira. De facto, os pesquisadores estão estabelecendo actualmente uma grande coleção de organoids da glândula do veneno de 50 reptilians tóxicos, serpentes e outros animais peçonhentos, junto com o perito Freek Vonk do reptilian no centro da biodiversidade de Naturalis nos Países Baixos, para estudar estes tipos diferentes do veneno no laboratório.

Cargo de Yorick (instituto de Hubrecht):

Era surpreendente ver que o que começado com nossa curiosidade sobre organoids potenciais da glândula do veneno da serpente transformou em uma tecnologia com muitas aplicações potenciais que afetam cuidados médicos humanos.”

Source:
Journal reference:

Post, Y., et al. (2020) Snake Venom Gland Organoids. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2019.11.038.